JP7294901B2 - FAN MOTOR, FAN MOTOR DRIVE AND COOLING DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、ファンモータ、ファンモータ駆動装置、及び冷却装置に関する。 The present invention relates to a fan motor, a fan motor driving device, and a cooling device.
従来より、加工処理を実施するための数値制御装置(CNC、computerized numerical control)が組み込まれた、産業用ロボットや工作機械を含む産業機械が知られている。産業機械では、数値制御装置を用いて産業機械の動作が制御される。産業機械や数値制御装置では、内部の温度上昇を抑制するための冷却装置が設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, industrial machines, including industrial robots and machine tools, are known that incorporate a numerical control device (CNC, computerized numerical control) for carrying out processing. In an industrial machine, the operation of the industrial machine is controlled using a numerical controller. 2. Description of the Related Art Industrial machines and numerical controllers are provided with cooling devices for suppressing internal temperature rises.
冷却装置は、例えば、ファンモータと、ファンモータを駆動するファンモータ駆動装置とを備える。冷却装置は、ファンモータ駆動装置からファンモータに電力を供給することで、ファンモータを動作させる。冷却装置は、ファンモータの動作により冷却風を生成することで、所定の機器を冷却することができる。 The cooling device includes, for example, a fan motor and a fan motor driving device that drives the fan motor. The cooling device operates the fan motor by supplying electric power to the fan motor from the fan motor driving device. A cooling device can cool a predetermined device by generating cooling air through the operation of a fan motor.
また、冷却装置は、ファンモータの動作をモニタすることで、ファンモータの異常を検知することができる。例えば、ファンモータの回転数をモニタすることで、ファンモータの回転低下を検知する工作機械が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Also, the cooling device can detect an abnormality in the fan motor by monitoring the operation of the fan motor. For example, there has been proposed a machine tool that detects a decrease in rotation speed of a fan motor by monitoring the rotation speed of the fan motor (see, for example, Patent Document 1).
ところで、冷却装置において、ファンモータは、他のファンモータに交換可能であることが一般的である。また、冷却装置において、ファンモータは、供給される駆動電力の電圧値や、回転数(回転数分、回転数秒)で制御されることが一般的である。そのため、例えば、同じ電圧値や同じ回転数でも生成する冷却風の量が少ないファンモータに交換された場合、冷却が不十分になることがある。そこで、適切なファンモータであるか否かについて、容易に確認することができれば好ましい。 By the way, in the cooling device, the fan motor is generally replaceable with another fan motor. Further, in the cooling device, the fan motor is generally controlled by the voltage value of the driving power supplied and the number of revolutions (number of revolutions per minute, number of revolutions per second). Therefore, for example, if the fan motor is replaced with a fan motor that generates a small amount of cooling air even with the same voltage value and the same rotation speed, cooling may become insufficient. Therefore, it is desirable to be able to easily confirm whether or not the fan motor is appropriate.
(1)本開示の一態様は、ファンモータに接続され、前記ファンモータを駆動するファンモータ駆動装置であって、前記ファンモータの動作を制御する動作制御部と、前記ファンモータの動作状態を示す識別信号であって、前記動作制御部によって制御された所定の動作に応じて出力される識別信号に基づいて、前記ファンモータの良否を判断する判断部と、を備えるファンモータ駆動装置に関する。 (1) One aspect of the present disclosure is a fan motor drive device that is connected to a fan motor and drives the fan motor, comprising: an operation control unit that controls operation of the fan motor; The present invention relates to a fan motor drive device comprising: a judgment unit for judging whether the fan motor is good or bad based on an identification signal output according to a predetermined operation controlled by the operation control unit.
(2)また、本開示の一態様は、供給される駆動電力によって動作するファンモータであって、軸心周りに回動する複数のファンブレードを有するファンモータ本体と、前記ファンモータ本体の動作状態を信号に変換して出力する動作信号出力部と、前記ファンモータ本体の特定の動作状態を検出する検出部と、特定の動作状態の検出に応じて、前記動作信号出力部によって出力される信号に代えて、実際の動作状態とは異なる動作状態を示す識別信号を出力する識別信号出力部と、を備えるファンモータに関する。 (2) Further, one aspect of the present disclosure is a fan motor that operates with supplied drive power, the fan motor main body having a plurality of fan blades rotating around an axis, and the operation of the fan motor main body. An operation signal output unit that converts a state into a signal and outputs a signal, a detection unit that detects a specific operation state of the fan motor main body, and an operation signal output unit that outputs the signal in response to detection of the specific operation state. The present invention relates to a fan motor including an identification signal output section that outputs an identification signal indicating an operating state different from an actual operating state instead of a signal.
(3)また、本開示の一態様は、上記ファンモータ駆動装置と、上記ファンモータと、を備える冷却装置に関する。 (3) Further, one aspect of the present disclosure relates to a cooling device including the fan motor drive device and the fan motor.
一態様によれば、適切なファンモータであるか否かについて、容易に確認することができるファンモータ、ファンモータ駆動装置、及び冷却装置を提供することができる。 According to one aspect, it is possible to provide a fan motor, a fan motor driving device, and a cooling device that can be easily confirmed as to whether or not they are suitable fan motors.
以下、本開示の各実施形態に係るファンモータ10、ファンモータ駆動装置20、及び冷却装置1について、図1から図13を参照して説明する。
[第1実施形態]
冷却装置1は、例えば、精密機器(図示せず)等の所定の機器に組み込まれる装置である。冷却装置1は、所定の機器の内部を冷却すべく、冷却風を生成可能に構成される。
本実施形態において、冷却装置1は、例えば、産業機械や、数値制御装置等に組み込まれる。冷却装置1は、組み込まれた産業機械や、数値制御装置等の内部を冷却可能に構成される。冷却装置1は、図1に示すように、ファンモータ10と、ファンモータ駆動装置20と、を備える。
Hereinafter, a
[First embodiment]
The cooling device 1 is, for example, a device that is incorporated in a predetermined device such as a precision device (not shown). The cooling device 1 is configured to be capable of generating cooling air to cool the inside of a predetermined device.
In this embodiment, the cooling device 1 is incorporated in, for example, an industrial machine, a numerical control device, or the like. The cooling device 1 is configured so as to be able to cool the inside of an incorporated industrial machine, a numerical control device, or the like. The cooling device 1 includes a
ファンモータ10は、例えば、所定の駆動電圧によって駆動する送風器である。ファンモータ10は、図2に示すように、ファンモータ本体11と、動作信号出力部12と、検出部13と、識別信号出力部14と、を備える。ファンモータ10は、図3に示すように、入力電圧に対して比例する回転数(例えば、回転数分や回転数秒)で回転する。
The
ファンモータ本体11は、送風ファンである。ファンモータ本体11は、軸心周りに回転する複数のファンブレードを有する。ファンモータ本体11は、複数のファンブレード110を回転させることで、冷却風を生成する。
The
動作信号出力部12は、例えば、ロータリーエンコーダである。動作信号出力部12は、ファンモータ本体11の動作状態を信号として出力する装置である。本実施形態において、動作信号出力部12は、例えば、図3及び図4に示すように、ファンモータ本体11の所定の回転数a(回転数分、回転数秒)以上をハイ(High)信号として出力する。一方、動作信号出力部12は、ファンモータ本体11の所定の回転数a未満をロー(Low)信号として出力する。一例として、動作信号出力部12は、入力電圧10Vに対応する回転数以上をハイ信号として出力する。動作信号出力部12は、ファンモータ本体11が回転数a以上で回転していることを外部に信号として出力する。
The operation
検出部13は、例えば、信号検出回路である。検出部13は、ファンモータ本体11の特定の動作状態を検出する。本実施形態において、検出部13は、動作信号出力部12によって出力される信号に基づいて、特定の範囲内に含まれる、ファンモータ本体11の回転数を検出する。
The
識別信号出力部14は、所定の識別信号を出力する回路である。識別信号出力部14は、特定の動作状態の検出に応じて、動作信号出力部12によって出力される信号に代えて、実際の動作状態とは異なる動作状態を示す識別信号を出力する。本実施形態において、識別信号出力部14は、図5に示すように、検出部13による、特定の範囲内に含まれる回転数の検出に応じて、ロー信号を出力する。具体的には、識別信号出力部14は、動作信号出力部12から出力されるハイ信号に代えて、ロー信号を出力する。識別信号出力部14は、例えば、動作信号出力部12から出力されるハイ信号をロー信号に反転して出力する。本実施形態において、識別信号出力部14は、ファンモータ本体11への15Vから20Vの電圧値の印可に応じて、ロー信号を出力する。
The identification
ファンモータ駆動装置20は、ファンモータ10に接続され、ファンモータ10を駆動する装置である。ファンモータ駆動装置20は、例えば、ファンコントローラである。ファンモータ駆動装置20は、ファンモータ10に駆動電力を供給可能であるとともに、ファンモータ10の良否を判断する装置である。ファンモータ駆動装置20は、図6に示すように、電力供給部21と、動作制御部22と、判断部23と、判断結果出力部24と、を備える。
The fan
電力供給部21は、ファンモータ10に電力を供給する回路である。電力供給部21は、ファンモータ10に所定の動作電圧を印可することで、ファンモータ10を駆動する。
The
動作制御部22は、例えば、CPUが動作することで構成される。動作制御部22は、供給される電力を制御することでファンモータ10の動作を制御する。動作制御部22は、例えば、電力供給部21からファンモータ10に印可される電圧値を変化させることで、ファンモータ10の動作を制御する。また、動作制御部22は、ファンモータ10に印可される電圧値について、ファンモータ10を通常動作させる電圧値とは異なる所定の電圧値に変化させる。
The
判断部23は、例えば、CPUが動作することで構成される。判断部23は、ファンモータ10の動作状態を示す信号であって、動作制御部22によって制御された所定の動作に応じて出力される識別信号に基づいて、ファンモータ10の良否を判断する。判断部23は、動作制御部22によるファンモータ10への所定の電圧値の印可により、想定される動作状態とは異なる動作状態を示す識別信号を識別することで、ファンモータ10の良否を判断する。本実施形態において、判断部23は、識別信号としてロー信号を識別できる場合に、ファンモータ10を良と判断する。一方、判断部23は、識別信号を識別できない場合(ハイ信号のみの出力である場合)に、ファンモータ10を否と判断する。すなわち、判断部23は、識別信号を出力可能なファンモータ10であるか否かを判断する。
The
判断結果出力部24は、例えば、ディスプレイ等の表示装置や、音声を再生する再生装置等である。判断結果出力部24は、判断部23による判断結果を出力する。判断結果出力部24は、例えば、判断結果として、ファンモータ10の良否を外部に出力する。
The determination
次に、ファンモータ10、ファンモータ駆動装置20、及び冷却装置1の動作について説明する。
まず、動作制御部22は、識別信号出力部14に識別信号を出力させるために、所定の電圧値を電力供給部21からファンモータ10に供給させる。ファンモータ本体11は、所定の電圧値の印可により、回転を開始する。
Next, operations of the
First, the
動作信号出力部12は、ファンモータ本体11の回転に伴って、ファンモータ本体11の回転数を信号として出力する。検出部13は、動作信号出力部12によって出力される信号から、ファンモータ本体11の特定の回転数を検出する。識別信号出力部14は、検出部13による特定の回転数の検出に応じて、実際の動作状態とは異なる動作状態を示す識別信号を出力する。本実施形態において、識別信号出力部14は、ロー信号を識別信号として出力する。
The operation
判断部23は、識別信号を識別することで、ファンモータ10を良と判断する。具体的には、判断部23は、ファンモータ10からの出力信号に識別信号としてロー信号を識別することで、ファンモータ10を良と判断する。すなわち、判断部23は、識別信号としてロー信号を識別することで、ファンモータ10がファンモータ駆動装置20に用いられるファンモータ10として適していると判断する。一方、判断部23は、ファンモータ10からの出力信号に識別信号を識別できない場合、ファンモータ10を否と判断する。すなわち、判断部23は、識別信号を識別できない(ハイ信号のみである場合)場合、ファンモータ10がファンモータ駆動装置20に用いられるファンモータ10として適していないと判断する。その後、動作制御部22は、ファンモータ10に、通常の回転数を出力する電圧値(例えば、20V)を印可する。これにより、ファンモータ10は通常状態の回転数で動作する。判断結果出力部24は、判断部23による判断結果を外部に出力する。
The
以上、第1実施形態に係るファンモータ10、ファンモータ駆動装置20、及び冷却装置1によれば、以下の効果を奏する。
(1)ファンモータ10に接続され、ファンモータ10を駆動するファンモータ駆動装置20であって、ファンモータ10の動作を制御する動作制御部22と、ファンモータ10の動作状態を示す信号であって、動作制御部22によって制御された所定の動作に応じて出力される識別信号に基づいて、ファンモータ10の良否を判断する判断部23と、を備える。これにより、冷却に適するファンモータ10について、識別信号を用いて判断することができる。したがって、十分な冷却風を得ることが可能か否かについて、容易に確認することができる。
As described above, the
(1) A fan
(2)判断部23は、動作制御部22によるファンモータ10への所定の電圧値の印可により、想定される動作状態とは異なる動作状態を示す識別信号を識別することで、ファンモータ10の良否を判断する。ファンモータ10に印可させる電圧値を所定の値にするだけで識別信号を得ることができるので、ファンモータ10の良否をより容易に確認することができる。
(2) The
(3)供給される駆動電力によって動作するファンモータ10であって、軸心周りに回動する複数のファンブレードを有するファンモータ本体11と、ファンモータ本体11の動作状態を信号に変換して出力する動作信号出力部12と、ファンモータ本体11の特定の動作状態を検出する検出部13と、特定の動作状態の検出に応じて、動作信号出力部12によって出力される信号に代えて、実際の動作状態とは異なる動作状態を示す識別信号を出力する識別信号出力部14と、を備える。これにより、他のファンモータ10と容易に識別することが可能なファンモータ10を提供することができる。
(3) The
(4)冷却装置1は、上記ファンモータ駆動装置20と、上記ファンモータ10と、を備える。これにより、ファンモータ駆動装置20及びファンモータ10をセットとして提供することができる。
(4) The cooling device 1 includes the fan
[第2実施形態]
次に、本開示の第2実施形態に係るファンモータ10、ファンモータ駆動装置20、及び冷却装置1について、図7及び図8を参照して説明する。第2実施形態の説明にあたって、前述の実施形態と同一の構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
第2実施形態に係るファンモータ10は、図7に示すように、動作信号出力部12がファンモータ本体11の実際の回転数を信号として出力する点で、第1実施形態と異なる。また、第2実施形態に係るファンモータ10は、識別信号出力部14が、図8に示すように、実際の回転数とは異なる回転数を識別信号として出力する点で、第1実施形態と異なる。また、第2実施形態に係るファンモータ駆動装置20は、判断部23が、動作制御部22によるファンモータ10への所定の電圧値の印可により、想定される回転数とは異なる回転数を示す識別信号を識別することで、ファンモータ10の良否を判断する点で、第1実施形態と異なる。判断部23は、例えば、一定以下の回転数を示す識別信号を識別することで、ファンモータ10の良否を判断する。
[Second embodiment]
Next, a
As shown in FIG. 7, the
具体的には、判断部23は、ファンモータ10への所定の電圧値の印可にもかかわらず、想定される回転数(図8では1点鎖線で示す)とは異なる回転数を示す識別信号を識別する。これにより、判断部23は、識別信号を識別することで、ファンモータ10がファンモータ駆動装置20に用いられるファンモータとして適していると判断する。一方、判断部23は、識別信号を識別できない(想定される回転数と同じ又は略同じ回転数が出力されている)場合、ファンモータ10がファンモータ駆動装置20に用いられるファンモータ10として適していないと判断する。
Specifically, the
以上、第2実施形態に係るファンモータ10、ファンモータ駆動装置20、及び冷却装置1によれば、以下の効果を奏する。
(5)判断部23は、動作制御部22によるファンモータ10への所定の電圧値の印可により、想定される回転数とは異なる回転数を示す識別信号を識別することで、ファンモータ10の良否を判断する。これにより、ファンモータ10の回転数をそのまま信号として出力するファンモータ10であっても、容易にファンモータ10の良否を容易に確認することができる。
As described above, the
(5) The
[第3実施形態]
次に、本開示の第3実施形態に係るファンモータ10、ファンモータ駆動装置20、及び冷却装置1について、図9及び図10を参照して説明する。第3実施形態の説明にあたって、前述の実施形態と同一の構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
第3実施形態に係るファンモータ駆動装置20は、図9に示すように、動作制御部22が、ファンモータ本体11の回転数を制御する点で、第1及び第2実施形態と異なる。また、第3実施形態に係るファンモータ10は、動作信号出力部12がファンモータ本体11の実際の回転数を信号として出力する点で、第1実施形態と異なる。また、第3実施形態に係るファンモータ10は、識別信号出力部14が、図10に示すように、実際の回転率とは異なる回転率を識別信号として出力する点で、第1実施形態と異なる。また、第3実施形態に係るファンモータ駆動装置20は、判断部23が、動作制御部22によるファンモータ10の所定の回転制御により、想定される動作状態とは異なる動作状態を示す識別信号を識別することで、ファンモータ10の良否を判断する点で、第1実施形態と異なる。判断部23は、例えば、一定以下の回転数を示す識別信号を識別することで、ファンモータ10の良否を判断する。
[Third embodiment]
Next, a
A fan
具体的には、判断部23は、ファンモータ10への回転数を指定した制御にもかかわらず、想定される回転数(図10では1点鎖線で示す)とは異なる回転数を示す識別信号を識別する。すなわち、判断部23は、指定される回転数では出力され得ない回転数を示す識別信号を識別する。判断部23は、識別信号を識別することで、ファンモータ10がファンモータ駆動装置20に用いられるファンモータ10として適していると判断する。一方、判断部23は、識別信号を識別できない(想定される回転数と同じ又は略同じ回転数が出力されている)場合、ファンモータ10がファンモータ駆動装置20に用いられるファンモータ10として適していないと判断する。
Specifically, the
以上、第3実施形態に係るファンモータ10、ファンモータ駆動装置20、及び冷却装置1によれば、以下の効果を奏する。
(6)判断部23は、動作制御部22によるファンモータ10の所定の回転制御により、想定される動作状態とは異なる動作状態を示す識別信号を識別することで、ファンモータ10の良否を判断する。これにより、ファンモータ10の回転数を制御するファンモータ10であっても、容易にファンモータ10の良否を容易に確認することができる。
As described above, the
(6) The judging
以上、本開示のファンモータ、ファンモータ駆動装置、及び冷却装置の好ましい各実施形態につき説明したが、本開示は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、上記第1実施形態において、動作制御部22は、所定の電圧値として、ファンモータ本体11が回転しない入力電圧(例えば、3Vから6V)をファンモータ10に印可してもよい。識別信号出力部14は、図11に示すように、識別信号としてハイ信号(図11では1個目の矩形波で示す)を出力してもよい。判断部23は、識別信号としてハイ信号を識別することで、ファンモータ10の良否を判断してもよい。また、動作制御部22は、ファンモータ10の通常動作前に所定の電圧値を印可するとしたが、これに制限されない。動作制御部22は、ファンモータ10の通常動作中に、所定のインターバルで所定の電圧値を印可するようにしてもよい。
Although preferred embodiments of the fan motor, the fan motor driving device, and the cooling device of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate.
For example, in the first embodiment, the
また、上記第2実施形態において、動作制御部22は、所定の電圧値として、ファンモータ本体11が回転しない入力電圧をファンモータ10に印可してもよい。識別信号出力部14は、図12に示すように、識別信号として一定以上の回転数を示す信号(図12では矩形波で示す)を出力してもよい。判断部23は、識別信号として一定以上の回転数を示す信号を識別することで、ファンモータ10の良否を判断してもよい。また、動作制御部22は、ファンモータ10の通常動作前に所定の電圧値を印可するとしたが、これに制限されない。動作制御部22は、ファンモータ10の通常動作中に、所定のインターバルで所定の電圧値を印可するようにしてもよい。
Further, in the second embodiment, the
また、上記第3実施形態において、動作制御部22は、所定の回転数として、ファンモータ本体11に通常用いられない回転数でファンモータ10を制御してもよい。識別信号出力部14は、図13に示すように、識別信号として一定以上の回転数を示す信号(図13では矩形波で示す)を出力してもよい。判断部23は、識別信号として一定以上の回転数を示す信号を識別することで、ファンモータ10の良否を判断してもよい。また、動作制御部22は、ファンモータ10の通常動作前に所定の電圧値を印可するとしたが、これに制限されない。動作制御部22は、ファンモータ10の通常動作中に、所定のインターバルで所定の電圧値を印可するようにしてもよい。
Further, in the above-described third embodiment, the
1 冷却装置
10 ファンモータ
11 ファンモータ本体
12 動作信号出力部
13 検出部
14 識別信号出力部
20 ファンモータ駆動装置
22 動作制御部
23 判断部
REFERENCE SIGNS LIST 1
Claims (4)
前記ファンモータの動作を制御する動作制御部と、
前記ファンモータの動作状態を示す識別信号であって、前記動作制御部によって制御された所定の動作に応じて出力される識別信号に基づいて、前記ファンモータの良否を判断する判断部と、
を備え、
前記識別信号は、前記ファンモータの回転数に対応する値となり、前記ファンモータの回転数が特定の範囲内に含まれる場合には例外的に実際の回転数とは異なる回転数に対応する値となる信号であり、
前記動作制御部は、前記ファンモータに印加される電圧を変化させ、
前記判断部は、前記識別信号の実際の回転数とは異なる回転数に対応する値を識別できる場合に前記ファンモータを良と判断するファンモータ駆動装置。 A fan motor driving device connected to a fan motor and driving the fan motor,
an operation control unit that controls the operation of the fan motor;
a judgment unit for judging whether the fan motor is good or bad based on an identification signal indicating the operating state of the fan motor, the identification signal being output according to a predetermined operation controlled by the operation control unit;
with
The identification signal has a value corresponding to the number of revolutions of the fan motor, and when the number of revolutions of the fan motor is within a specific range, the value corresponding to the number of revolutions differs from the actual number of revolutions exceptionally. is a signal that becomes
The operation control unit changes the voltage applied to the fan motor,
The fan motor driving device, wherein the determination unit determines that the fan motor is good when a value corresponding to a rotation speed different from the actual rotation speed of the identification signal can be identified.
軸心周りに回動する複数のファンブレードを有するファンモータ本体と、
前記ファンモータ本体の動作状態を信号に変換して出力する動作信号出力部と、
前記ファンモータ本体の特定の動作状態を検出する検出部と、
特定の動作状態の検出に応じて、前記動作信号出力部によって出力される信号に代えて、実際の動作状態とは異なる動作状態を示す識別信号を出力する識別信号出力部と、
を備え、
前記識別信号出力部は、前記識別信号として、前記ファンモータの回転数に対応する値となり、前記ファンモータの回転数が特定の範囲内に含まれる場合には例外的に実際の回転数とは異なる回転数に対応する値となる信号を出力するファンモータ。 A fan motor operated by supplied drive power,
a fan motor body having a plurality of fan blades rotating around an axis;
an operation signal output unit that converts the operating state of the fan motor main body into a signal and outputs the signal;
a detection unit that detects a specific operating state of the fan motor main body;
an identification signal output unit for outputting an identification signal indicating an operation state different from an actual operation state in response to detection of a specific operation state, instead of the signal output by the operation signal output unit;
with
The identification signal output unit outputs a value corresponding to the number of rotations of the fan motor as the identification signal, and exceptionally when the number of rotations of the fan motor is included in a specific range, A fan motor that outputs signals whose values correspond to different rotation speeds .
請求項3に記載の前記ファンモータと、
を備える冷却装置。 A fan motor driving device according to claim 1 or 2 ;
The fan motor of claim 3;
cooling device.
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